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Exercícios Resolvidos de Produto de Solubilidade

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Exercício 71234568

Enunciado

UFPE – Química 1 – 2ºEE – Questão 5 / 2019.1

Hidróxido de zinco, Zn(OH)2, tem uma constante de produto de solubilidade igual a 2,0 × 10 - 17 , a 298 K.

  1. Calcule a solubilidade molar do Zn(OH)2 a 298 K
  2. Calcule a solubilidade molar do Zn(OH)2 em uma solução de ZnSO4 0,05 mol.L-1, a 298 K. Compare os resultados das letras a) e b)
  3. Considere que 10-5 mol de íons zinco (II) foram adicionadas a 10-3 mol de íons hidróxido em 100 mL de água pura. Nesta condição, haverá formação de precipitado de Zn(OH)2 a 298 K?

Passo 1

Fala aí, galera!!! A gente precisa lembrar nessa questão de algo mega importante, que é: a solubilidade molar é estequiometricamente igual a concentração molar do íon Zn+2 na solução saturada. A partir disso, a gente vai fazer todos os nossos cálculos, beleza?

Pra gente ver a estequiometria da reação a gente tem que montar a equação de equilíbrio de solubilidade!!!

Z n O H 2 s + H 2 O l ⇋ Z n a q + 2 + 2 O H a q -

Passo 2

  1. Então, bora agora calcular essa constante de solubilidade?

K = a Z n + 2 ⋅ a O H - 2 a H 2 O ⋅ a Z n O H 2

Esses “ a ” são o que chamamos de atividade, e temos que a atividade de sólidos e líquidos puros é igual a 1 e a atividade de solutos diluídos em solução é igual a concentração do soluto, beleza?

K = a Z n + 2 ⋅ a O H - 2

K p s = Z n + 2 O H - 2

Passo 3

Como o valor de K p s = 2,0 × 10 - 7 , significa que pouco das espécies dos produtos, em particular o [ Z n + 2 ] , estão presentes no equilíbrio. Olhando pra reação de equilíbrio a gente pode dizer que se “s” quantidade de Zn(OH)2 são dissolvidos, uma quantidade “s” e “2s” de Zn+2 e OH-, respectivamente são formadas.

K p s = Z n + 2 O H - 2 = s 2 s 2 = 4 s 3 = 2,0 × 10 - 17

s = 1,71 × 10 - 6 m o l L

Passo 4

(b) Agora a gente colocou um outro sal no meio com íon comum, ou seja, antes a gente tinha uma quantidade “s” de Zn+2 que veio do Zn(OH)2 e agora temos uma quantidade de 0,05 M vinda do novo sal colocado no meio.

K P s = Z n + 2 O H - 2 = 0,05 + s ' 2 s ' 2 = 2,0 × 10 - 17

s ' = 10 - 8 m o l L

Note que aqui eu só chamei de s’ pra diferenciar o valor da solubilidade anteriormente encontrada na letra (a).

Passo 5

(c) Vamos agora calcular a concentração de cada um dos íons em 100 mL!!!

Z n + 2 = 1 × 10 - 5 0,1 = 10 - 4   M

O H - = 10 - 3 0,1 = 10 - 2   M

Logo, podemos calcular Q p s = Z n + 2 O H - 2 = 10 - 4 10 - 2 2 = 10 - 8

Como esse valor é menor do que o valor do Kps, temos que a concentração de espécies em solução deve diminuir, isso equivale a reação se deslocar na direção da formação de Zn(OH)2, logo vamos ter precipitação.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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